大蒜素对铅染毒小鼠学习记忆能力和脑组织抗氧化能力的影响

李爱红 周鸣鸣 张 洁 (南通大学附属医院，江苏 南通 226007)

铅可引起儿童智力、智商下降，血铅与智商呈负相关，接触铅早期阶段即可影响学习记忆，但常不为人们所重视。铅可选择性进人神经细胞，破坏其结构和功能，损害学习记忆，使患者认知和辨别能力降低〔1〕。研究资料显示，大蒜提取物能与铅结合形成络合物，具有排铅作用〔2〕。大蒜素是大蒜的主要成分，具有抗氧化、清除自由基等生理学作用〔3〕。因其具有较好的脂溶性，可通过血脑屏障，是一种具有良好发展前景的天然抗氧化药物〔4〕。但有关大蒜素对铅所致学习记忆损害的拮抗作用目前尚无报道。本研究采用铅染毒模型，观察大蒜素对铅所致学习记忆损害的拮抗作用，并对其抗氧化机制进行初步研究，为临床应用大蒜素防治铅中毒提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物 健康成年ICR小鼠，雌雄各半，体重18～20 g，由南通大学实验动物中心提供。

1.1.2 药品与试剂 大蒜素肠溶胶囊(20 mg/粒，湖北金龙福药业有限公司，批号H42044598)、DAB显色试剂盒由武汉博士德有限公司提供，考马斯亮蓝蛋白测定试剂盒、丙二醛(MDA)测定试剂盒及超氧化物歧化酶(SOD)测定试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供。

1.1.3 主要仪器BXSI 系统显微镜(Olympus)、微量进样器(上海安亭微量进样器厂)、UV-3100PC型紫外可见分光光度计(上海美谱达仪器有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 动物分组与处理 30只小鼠分成5组:即大蒜素高、中、低剂量治疗组，单独染铅组，阴性对照组。除阴性对照组外，其余2组均用采用浓度为2 g/L醋酸铅水溶液给予小鼠腹腔注射，每天一次建立铅中毒动物模型，连续染毒30 d，染毒15 d后大蒜素高中低治疗组在造模的同时按10 ml/kg分别进行腹腔注射大蒜素肠溶胶囊提取物 0.96、0.48、0.24 g·kg－1·d－1;单独染铅组和阴性对照组给予相同剂量的生理盐水，连续15 d。

1.2.2 Y迷宫分辨学习记忆能力检测〔3〕连续给药15 d后，对小鼠进行Y迷宫法检测，记录各实验组和对照组每只小鼠达到学会标准的训练次数。评价各组小鼠记忆能力的改变。Y迷宫为三等分辐射式反射箱。以小鼠被电击后逃至安全区为一次正确反应，连续10次测试中有9次(90%)正确反应，定为学会标准。

1.2.3 大脑SOD活性测定 小鼠断头处死，迅速取大脑组织，加入适量组织匀浆液，在冰浴中匀浆，采用Bradford法测定总蛋白含量。取1%大脑组织匀浆液，采用黄嘌呤氧化酶法(SOD检测试剂盒)，于波长550 nm处分别测定各实验组和对照组小鼠大脑组织匀浆液的吸光度值。

1.2.4 大脑MDA含量测定 小鼠大脑组织蛋白匀浆和定量方法同上。采用 TBA比色法(MDA检测试剂盒)，于波长532 nm处分别测定各实验组和对照组小鼠大脑组织匀浆液的吸光度值。

2 结果

2.1 大蒜素对铅染毒小鼠脑SOD、MDA含量的影响 结果显示，与阴性对照组相比，铅染毒小鼠大脑组织SOD的活性显著降低(P＜0.01)，而MDA的含量却明显升高(P＜0.01)。大蒜素中、高剂量治疗组和阴性对照组MDA含量较铅染毒组显著降低(P＜0.05)，SOD活性高于铅染毒组(P＜0.05)。见表1。

表1 大蒜素对铅染毒小鼠脑SOD活性和MDA含量的影响( ± s，n=10)

表1 大蒜素对铅染毒小鼠脑SOD活性和MDA含量的影响( ± s，n=10)

与铅染毒组比较:1)P＜0.01，2)P＜0.05

组别 脑SOD活性(U/ml)脑MDA含量(nmol/mgport)铅染毒组3.343±0.324 67.654±13.474大蒜素高剂量治疗组 4.601±0.4292) 50.823±9.4712)大蒜素中剂量治疗组 4.235±0.2352) 53.543±11.4682)大蒜素低剂量治疗组 3.981±0.561 60.612±10.513阴性对照组 4.912±0.5421) 41.073±12.6321)

2.2 大蒜素对铅染毒小鼠的学习记忆能力影响 结果表明，与阴性对照组相比〔(66.7±8.6)次〕，铅染毒小鼠达到学会标准所训练的次数明显增加〔(98.7±9.8)次，P＜0.01〕，而大蒜素中、高剂量治疗组小鼠达到学会标准所训练的次数明显低于模型组〔(74.6±7.4)次、(70.8±4.1)次，P ＜0.05〕。大蒜素低剂量组达到学会标准训练次数为(89.5±2.8)次，与铅染毒组无显著差异(P＞0.05)。

3 讨论

铅是一种神经发育毒物，它对神经细胞的正常发育以及神经递质的正常分泌产生影响和损害，故而进一步影响学习和记忆能力。铅可选择性进入神经细胞，破坏其结构和功能，诱发细胞凋亡，凋亡率与染铅浓度呈正相关。铅可引起持久性记忆巩固障碍。骨铅高者，控制能力、词语智商、词汇记忆力都有明显降低。铅还可引起脂质过氧化增强。铅作业工人血中SOD活力明显降低。染铅大鼠血清MDA含量明显增高〔5〕。

铅致脑组织脂质过氧化是引起神经行为改变的生物学基础之一〔6〕。大蒜素又名大蒜新素，化学名为二烯丙基三硫化物，其结构式为CH2=CH-CH-S-S-CH-CH=CH2，是大蒜的主要有效成分。大蒜素的抗氧化活性部位是-S(O)S-CH2-CH=CH2基团，其中烯丙基位的氢与抗氧化活性有关。有研究表明，大蒜素对小鼠局灶性脑缺血-再灌注损伤有明显保护作用，其机制可能与提高抗氧化酶活性，抗脂质过氧化损伤及抗炎作用有关〔7〕。故较强的抗氧化成分可能是大蒜素治疗铅中毒所致小鼠的记忆障碍的原因之一，其机制有待进一步研究。

本研究表明大蒜素能改善铅染毒小鼠学习能力和记忆功能，有效地清除脑组织过氧化代谢产物MDA，增强SOD的活性，提高了机体的抗氧化能力。因此，可以推断大蒜素可以用来早期干预或预防铅中毒，改善铅中毒患者认知、记忆等临床症状。

1 Bressler J，Kim KA，Ehakraborti T，et al.Mechanism of lead neuroxicity〔J〕.Neurochem Res，1999;24:595.

2 河南医学院卫生教研组等.大蒜排铅效果动物实验观察〔J〕.河南工业卫生，1978;1:8-13.

3 邵力钧，单文卫.大蒜素的临床应用进展〔J〕.中国现代医生，2009;47(3):45-3.

4 刘 浩，崔美芝，董 娟.大蒜素抗氧化延缓衰老作用的实验研究〔J〕.中国老年学杂志，2006;26(2):252.

5 姜厚波，刘秋芳，蔡 原，等.铅对大鼠血清丙二醛含量和红细胞抗氧化酶活性影响的研究〔J〕.中国公共卫生学报，1996;15:10.

6 时胜利，陈自强，梁友信.铅染毒对大鼠神经行为功能及神经化学的影响〔J〕.中华预防医学会杂志，1999;29(2):80.

7 郑燕华，陈崇宏.大蒜紊对大鼠急性脑缺血再灌注损伤保护作用的研究〔J〕.中国药理学通报，2004;20(7):821-3.